本文作者:浓浓桂花香

如果没有生殖隔离,世界将会怎样?

浓浓桂花香 3个月前 ( 07-25 ) 40

生物正是因为有生殖隔离,所以才形成了各种各样的物种,如果世界上没有生殖隔离,人类将会怎样呢?

没有生殖隔离的世界

在20世纪50年代时,科学家发现细菌居然会互相交换基因,科学家认真比对了大肠杆菌的基因,发现在过去1亿多年以来,大肠杆菌曾230次从其他微生物身上捡拾过基因。

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微生物捡拾别人的基因这种事情并不罕见,科学家曾经在海床渗油处发现一个古细菌,它用来消化石油的酶就是从其他种类的细菌体身上找到的。

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生物学家乌斯对此现象的解释是:地球刚出现生命时,使用RNA作为遗传物质。后来随着蛋白质以及复杂生命的形成,生物演化出了更为稳定的DNA作为遗传物质。

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从RNA转化到DNA后,生命在进行自我复制时比较草率,不像今天会仔细校对每一个碱基,再者也没有能够保证细胞能够忠实复制DNA的机制。

如果把DNA链条看做是一个工厂,把基因看成是员工的话,那么在早期的工厂里,既没有人审核你是否是这个公司的员工,也没有人管理这个工厂该怎么运行。

相当于大家只是临时合作,你搬砖,我烧菜,工厂如果能活下去,大家就都能够活下去。

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此时,流浪的基因如果碰巧闯到了这个工厂里,只要不把这个工厂霍霍死,那么就可以留在这个工厂里。

反之,如果这个工厂倒闭,可能会有一些基因会成为流浪的基因,被其他工厂捕获,然后继续生存。

此时的世界就是没有生殖隔离的世界。

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微生物学家乌斯认为,地球在早期时没有所谓的生物分类,因为这些生物可以自由的基因交流,它们就相当于是一片流动的基因粥,覆盖了整个地球。

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直到后来,DNA这个工厂越来越严格,审核越来越严,越来越专业化,流浪的基因想要再安家变得十分困难。

由于DNA在进行自我复制时,准确率越来越高,每进行一次自我复制,只有极少数的基因突变。就这样经过一代代累积之后,生物就会出现生殖隔离。

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我们曾经看到过生物演化图,很多生物学家把生物演化图最低端画成了像树干一样的结构,认为生命只有一个祖先。

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其实最新的观点认为,由于早期没有生殖隔离,因此我们可能拥有大量的远古祖先,这种结构就相当于红树林一样根系错综复杂。

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生殖隔离的出现

我们知道,演化并不受生物意志控制,而是没有方向的,但如果地球再重启一次,生物依然会选择演化出生殖隔离,这是为什么呢?

这就不得不提到基因了。

由于生物的演化是没有方向的,所以演化出什么样的都有,其中就可能包含让生物在自我复制时更为准确的基因。

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由于这个基因的出现,DNA在进行自我复制时会更准确,其他生物的基因将不能再进入到该DNA工厂,此时的DNA工厂就相当于封闭式管理。

就这样,经过几百万年甚至上千万年的时间,生物就出现了生殖隔离,各个生物形成了各种独立的物种,然后继续演化,就这样形成了今天形形色色的生物物种。

为什么会出现生殖隔离

从基因角度上讲,生殖隔离的出现代表着生物的基因大多数都不相同。基因控制着生物的性状,不同的生物由于基因不同,导致它们利用能量的方式不同,比如:牛通过草获取能量,老虎通过牛来获取能量。植被通过光合作用合成能量,鱼虾通过浮游生物获取能量。

如果没有生殖隔离,世界将会怎样?


如果生物没有出现生殖隔离,这代表着生物只有一种利用能量的方式。在地球早期时,由于热泉口的氢离子浓度差,可以提供大量的能量,再加上地球早期生命较小,所以这些生命可以利用单一的能量来源存活下去。

由于单一的能量来源总量有限,因此能够供养的生命总量也有限。如果生物想要大规模繁衍,必须要获得新的能量来源。而生殖隔离的出现,就可以让生命在演化中,去探索使用不同能量的方式。

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也就是说,如果今天地球上所有的生物都没有了生殖隔离,任意两个物种均可繁衍,那么经过一段时间繁衍之后,可能所有的生物都会演化出利用同一个能量来源的方式,这是因为由于没有生殖隔离,所以生物的基因也大致是相同的。

如果生物保留了植被利用能量的方式,既利用太阳光来生产能量,那么地球所有的生物都会争夺太阳资源,争夺不到太阳资源的将会被自然选择所淘汰。

如果没有生殖隔离,世界将会怎样?


如果生物(包括植被)保留了动物利用能量的方式,那么由于缺乏将太阳能转化为能量的植被,地球生物也会大规模死亡。

从这方面看,生殖隔离的出现,有效地避免了生物之间的能量竞争,从而转向更为复杂的生态链。

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